KR20170095182A

KR20170095182A - 폴리비닐알코올계 중합체 필름 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20170095182A
Application number: KR1020177007701A
Authority: KR
Inventors: 쇼헤이 이노시타; 료지 가츠노
Original assignee: 주식회사 쿠라레
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2017-08-22
Also published as: JP6630677B2; TWI670315B; CN107000270A; CN107000270B; KR102400213B1; JPWO2016093259A1; WO2016093259A1; TW201634556A

Abstract

본 발명은, 두께가 50 ㎛ 이하인 PVA 필름으로서, 당해 PVA 필름의 샘플을 30 ℃ 의 물에 30 초간 침지했을 때의 침지 전의 길이 방향 250 ㎜ 의 부분에 있어서의 길이 방향의 신장량 (W_MD30) 이 35 ㎜ 이상 60 ㎜ 이하이며, 당해 PVA 필름의 샘플을 30 ℃ 의 물에 300 초간 침지했을 때의 침지 전의 폭 방향 250 ㎜ 의 부분에 있어서의 폭 방향의 신장량 (W_TD300) 이 53 ㎜ 이상 65 ㎜ 이하인, PVA 필름이다.

Description

폴리비닐알코올계 중합체 필름 및 그 제조 방법{POLYVINYL ALCOHOL POLYMER FILM AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은, 두께가 50 ㎛ 이하인 폴리비닐알코올계 중합체 필름 (이하, 「폴리비닐알코올계 중합체」를 「PVA」라고 약기하는 경우가 있다) 과 그 제조 방법, 및 당해 PVA 필름으로부터 제조한 편광 필름 등의 광학 필름에 관한 것이다.

광의 투과 및 차폐 기능을 갖는 편광판은, 광의 스위칭 기능을 갖는 액정 등과 함께 액정 표시 장치 (LCD) 의 중요한 구성 요소이다. 이 LCD 의 적용 분야도, 개발 초기경의 전자식 탁상 계산기 및 손목 시계 등의 소형 기기로부터, 노트북 PC, 액정 모니터, 액정 컬러 프로젝터, 액정 텔레비전, 차재용 네비게이션 시스템, 휴대 전화, 옥내외에서 사용되는 계측 기기 등의 여러 가지 분야로 확대되고 있다. 특히 벽걸이 텔레비전이나 휴대 전화 등의 용도에 있어서는, 경량화나 비용 저감 등의 관점에서 LCD 의 박형화가 강하게 요구되고 있고, 그를 위해서는 편광판의 박형화가 유효하다.

편광판은, 일반적으로, 롤상으로 감긴 장척의 PVA 필름을 권출하여 1 축 연신한 후에 요오드나 이색성 (二色性) 염료를 사용하여 염색하는 방법, 권출된 PVA 필름을 염색하여 1 축 연신한 후에 붕소 화합물로 고정 처리를 실시하는 방법, 상기 어느 방법에 있어서 염색과 동시에 고정 처리를 실시하는 방법 등에 의해 편광 필름을 제조하고, 그것에 의해 얻어진 편광 필름의 편면 또는 양면에 3아세트산 셀룰로오스 필름이나 아세트산·부티르산셀룰로오스 필름 등의 보호 필름을 첩합 (貼合) 함으로써 공업적으로 제조된다.

편광판의 박형화를 위해서는 편광판의 두께의 다수를 차지하는 보호 필름의 박형화가 유효하지만, 종래의 두께의 PVA 필름을 사용하여 제조한 편광 필름에서는 수축 응력이 크기 때문에, 보호 필름만을 박형화하면 편광판 전체가 변형되기 쉬워지는 문제가 있다. 이 문제에 대해서는, 보다 얇은 PVA 필름을 원단 필름으로서 사용하여 편광 필름 자체를 박형화하는 것이 생각된다.

그런데, 연신성이 우수하고, 염색 불균일 (직교 투과율의 폭 방향에서의 불균일) 이 적은 편광 필름을 얻을 수 있는 PVA 필름으로서, 필름을 30 ℃ 의 물에 5 분간 침지하여 팽윤시켰을 때의 폭 (TD) 방향의 팽윤도 (X_TD) 와 기계 (MD) 방향의 팽윤도 (X_MD) 의 비 (X_TD/X_MD) 가 1.000 ∼ 1.020 의 범위에 있는 PVA 필름이 알려져 있다 (특허문헌 1 을 참조).

일본 공개특허공보 2012-32789호

통상, PVA 필름을 물에 침지하면 팽윤되어 그 길이 방향 및 폭 방향으로 신장되는데, 박형의 PVA 필름에서는 그 제막 과정에서의 건조 속도가 빠른 것 등에 기인하여, 비교적 두꺼운 PVA 필름보다, 팽윤시의 폭 방향의 신장량에 대한 팽윤시의 길이 방향의 신장량이 상대적으로 작아지기 쉽다. 여기서 열 처리 조건을 변경하는 것 등으로 PVA 필름의 결정화도를 변화시킴으로써, 팽윤시에 있어서의 길이 방향 및 폭 방향의 신장량을 모두 크거나 또는 작게 하는 것은 가능하다. 그러나, 박형의 PVA 필름에 있어서, 그 연신성을 향상시키기 위해서 길이 방향의 신장량을 특정 수치 이상으로 하고자 하면, 폭 방향의 신장량이 지나치게 커져, 예를 들어 종래 사용되어 온 편광 필름의 제조 장치에서 편광 필름을 제조하는 경우에 팽윤된 PVA 필름의 단부 (端部) 가 장치의 벽에 부딪쳐 단부 이상이 발생하기 쉬워진다. 한편, 당해 단부 이상의 해소를 위해 폭 방향의 신장량을 특정 수치 이하로 하고자 하면, 길이 방향의 신장량이 지나치게 작아져 연신성이 저하되고, 경우에 따라서는 얻어지는 편광 필름에 염색 불균일이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 연신성이 우수함과 함께 사용시에 단부 이상이 잘 발생하지 않는 박형의 PVA 필름, 나아가서는 염색 불균일이 저감된 박형의 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 박형의 PVA 필름은, 그 취득이 곤란하고, 이것은 상기한 특허문헌 1 의 기술에 의해서도 달성되지 않는다.

그래서 본 발명은, 연신성이 우수함과 함께 사용시에 단부 이상이 잘 발생하지 않는 박형의 PVA 필름, 바람직하게는 염색 불균일이 저감된 박형의 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 박형의 PVA 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 본 발명은, 당해 PVA 필름으로부터 제조한 편광 필름 등의 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 박형의 PVA 필름에 있어서, 30 ℃ 의 물에 30 초간 침지했을 때의 길이 방향 (MD) 의 신장량을 특정 범위로 조정함과 함께, 30 ℃ 의 물에 300 초간 침지했을 때의 폭 방향 (TD) 의 신장량을 특정 범위로 조정하면, 박형의 PVA 필름임에도 불구하고, 연신성이 우수하고, 사용시에 단부 이상이 잘 발생하지 않고, 또한 염색 불균일이 저감된 박형의 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 PVA 필름이 되는 것을 알아냈다. 또한 본 발명자들은, 회전축이 서로 평행한 복수의 건조 롤과 복수의 열 처리 롤을 구비하는 제막 장치를 사용하여 박형의 PVA 필름을 제조하는 데에 있어서, 최상류측에 위치하는 열 처리 롤과 최하류측에 위치하는 열 처리 롤 사이에 있어서의 주속의 비를 특정 범위로 함과 함께 열 처리 롤의 표면 온도를 특정 범위로 함으로써, 상기 PVA 필름을 양호한 생산성으로 원활하게 연속하여 제조할 수 있는 것을 알아냈다. 본 발명자들은 이들 지견에 기초하여 더욱 검토를 거듭하여 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은,

[1] 두께가 50 ㎛ 이하인 PVA 필름으로서, 당해 PVA 필름의 샘플을 30 ℃ 의 물에 30 초간 침지했을 때의 침지 전의 길이 방향 250 ㎜ 의 부분에 있어서의 길이 방향의 신장량 (W_MD30) 이 35 ㎜ 이상 60 ㎜ 이하이고, 당해 PVA 필름의 샘플을 30 ℃ 의 물에 300 초간 침지했을 때의 침지 전의 폭 방향 250 ㎜ 의 부분에 있어서의 폭 방향의 신장량 (W_TD300) 이 53 ㎜ 이상 65 ㎜ 이하인, PVA 필름 ;

[2] 폭이 2 m 이상인, 상기 [1] 의 PVA 필름 ;

[3] 광학 필름 제조용 원단 필름인, 상기 [1] 또는 [2] 의 PVA 필름 ;

[4] 광학 필름이 편광 필름인, 상기 [3] 의 PVA 필름 ;

[5] 두께가 50 ㎛ 이하인 PVA 필름의 제조 방법으로서, 회전축이 서로 평행한 건조 롤과 열 처리 롤을 구비하는 제막 장치를 사용하고, 당해 제막 장치의 제 1 건조 롤 상에 PVA 를 포함하는 제막 원액을 막상으로 토출하여 건조시키고, 그것에 계속되는 건조 롤로 추가로 건조시키고, 그 후, 복수의 열 처리 롤로 열 처리하여 PVA 필름을 제조하고, 여기서, 최상류측에 위치하는 열 처리 롤을 열 처리 롤 (A) 로 하고, 최하류측에 위치하는 열 처리 롤을 열 처리 롤 (B) 로 했을 때에, 열 처리 롤 (A) 에 접촉하기 직전의 PVA 막의 휘발분율이 3 질량％ 이상 7 질량％ 이하이고, 열 처리 롤 (A) 의 주속 (S_A) 에 대한 열 처리 롤 (B) 의 주속 (S_B) 의 비 (S_B/S_A) 가 0.999 이하이고, 열 처리 롤 (A) 로부터 열 처리 롤 (B) 까지의 각 열 처리 롤의 표면 온도가 모두 87 ℃ 이상 121 ℃ 이하인, 제조 방법 ;

[6] PVA 막의 휘발분율이 12 질량％ 가 되었을 때의 건조 롤을 건조 롤 (X) 로 하고, 열 처리 롤 (A) 의 직전에 위치하는 건조 롤을 건조 롤 (Y) 로 했을 때에, 제 1 건조 롤로부터 건조 롤 (X) 까지의 각 건조 롤의 표면 온도가 모두 70 ℃ 이상이고, 건조 롤 (X) 의 직후에 위치하는 건조 롤로부터 건조 롤 (Y) 까지의 각 건조 롤의 표면 온도가 모두 40 ℃ 이상 70 ℃ 미만인, 상기 [5] 의 제조 방법 ;

[7] 제 1 건조 롤의 주속 (S₁) 에 대한 열 처리 롤 (B) 의 주속 (S_B) 의 비 (S_B/S₁) 가 0.900 이상 1.050 이하인, 상기 [5] 또는 [6] 의 제조 방법 ;

[8] 열 처리 롤 (A) 의 직전에 위치하는 건조 롤을 건조 롤 (Y) 로 했을 때에, 제 1 건조 롤로부터 건조 롤 (Y) 까지의 사이에 있어서, 각 건조 롤에 대해 PVA 막의 표리 양면을 교대로 대향시키는, 상기 [5] ∼ [7] 중 어느 1 개의 제조 방법 ;

[9] 광학 필름 제조용 원단 필름의 제조 방법인, 상기 [5] ∼ [8] 중 어느 1 개의 제조 방법 ;

[10] 광학 필름이 편광 필름인, 상기 [9] 의 제조 방법 ;

[11] 상기 [3] 의 PVA 필름으로부터 제조한 광학 필름 ;

[12] 상기 [4] 의 PVA 필름으로부터 제조한 편광 필름 ;

에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 연신성이 우수함과 함께, 사용시에 단부 이상이 잘 발생하지 않고, 염색 불균일이 저감된 박형의 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 박형의 PVA 필름, 및 당해 PVA 필름으로부터 제조한 편광 필름 등의 광학 필름이 제공된다. 또 본 발명에 의하면, 당해 PVA 필름을 양호한 생산성으로 원활하게 연속하여 제조할 수 있는 PVA 필름의 제조 방법이 제공된다.

이하에 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

[PVA 필름]

본 발명의 PVA 필름은 두께가 50 ㎛ 이하이다. 그리고 본 발명의 PVA 필름은, 그 샘플을 30 ℃ 의 물에 30 초간 침지했을 때의 침지 전의 길이 방향 250 ㎜ 의 부분에 있어서의 길이 방향의 신장량 (W_MD30) 이 35 ㎜ 이상 60 ㎜ 이하이다. 또한 본 발명의 PVA 필름은, 그 샘플을 30 ℃ 의 물에 300 초간 침지했을 때의 침지 전의 폭 방향 250 ㎜ 의 부분에 있어서의 폭 방향의 신장량 (W_TD300) 이 53 ㎜ 를 초과하고 65 ㎜ 이하이다.

본 발명의 PVA 필름은, 박형의 광학 필름을 얻을 수 있는 것 등에서, 그 두께는 50 ㎛ 이하인 것이 필요하고, 당해 두께는 45 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 40 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 35 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 30 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하고, 20 ㎛ 이하이어도 된다. 이와 같이 보다 박형의 PVA 필름에 있어서 본 발명의 효과가 보다 현저해진다. 한편, PVA 필름의 두께의 하한은 특별히 제한되지 않지만, PVA 필름의 취급성, 광학 필름 제조시의 공정 통과성, 얻어지는 광학 필름의 광학 성능 (편광 필름의 편광 성능 등) 등을 고려하면, 당해 두께는 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 7 ㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 10 ㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다. PVA 필름의 두께는, 임의의 5 지점의 두께를 측정하여 그 평균값으로서 구할 수 있다.

본 발명의 PVA 필름은 30 ℃ 의 물에 30 초간 침지했을 때의 길이 방향 (MD) 의 신장량이 특정한 범위에 있다. 구체적으로는, 본 발명의 PVA 필름으로부터 잘라낸 샘플을 30 ℃ 의 물에 30 초간 침지했을 때의 침지 전의 길이 방향 250 ㎜ 의 부분에 있어서의 길이 방향의 신장량 (W_MD30) 이 35 ㎜ 이상 60 ㎜ 이하의 범위 내에 있다. W_MD30 이 35 ㎜ 미만이면, 사용시에 PVA 필름의 팽윤 부족 때문에 필름의 가소화가 불충분해져 연신성이 저하된다. 이 관점에서, W_MD30 은 37 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 39 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 42 ㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, W_MD30이 60 ㎜ 를 초과하면, PVA 필름의 팽윤도가 과다해지기 쉽고, 그것에 의해 발생하는 PVA 필름의 늘어짐 등에 의해 PVA 필름에 주름이나 접힘 등이 발생하고, 그것이 기점이 되어 파단이 발생할 가능성이 있다. 이 관점에서, W_MD30 은 55 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 50 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 47 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 46 ㎜ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한 W_MD30에서는 샘플을 30 ℃ 의 물에 30 초간 침지했을 때의 신장량을 규정하고 있지만, 이것은, 박형의 PVA 필름을 사용하여 편광 필름 등의 광학 필름을 제조하는 경우에, 박형의 PVA 필름이 용해되는 것을 방지하는 관점에서 팽윤 공정 등 연신 공정 전에 실시되는 공정에서의 공정 시간으로서 보다 짧은 시간이 채용되는 경우가 많고, 30 초간이란 시간은 당해 공정 시간에 잘 대응하고 특히 연신성과의 관련성이 크기 때문이다.

또 본 발명의 PVA 필름은 30 ℃ 의 물에 300 초간 침지했을 때의 폭 방향 (TD) 의 신장량이 특정한 범위에 있다. 구체적으로는, 본 발명의 PVA 필름으로부터 잘라낸 샘플을 30 ℃ 의 물에 300 초간 침지했을 때의 침지 전의 폭 방향 250 ㎜ 의 부분에 있어서의 폭 방향의 신장량 (W_TD300) 이 53 ㎜ 이상 65 ㎜ 이하의 범위 내에 있다. W_TD300 이 53 ㎜ 미만이면, 얻어지는 편광 필름에 염색 불균일이 발생하기 쉽다. 이 관점에서, W_TD300 은 54 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 55 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 57 ㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, W_TD300 이 65 ㎜ 를 초과하면, 사용시에 PVA 필름이 폭 방향으로 지나치게 넓어져 막 접힘 등의 단부 이상이 발생하기 쉽다. 이 관점에서, W_TD300 은 62 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 60 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한 W_TD300 에서는 샘플을 30 ℃ 의 물에 300 초간 침지했을 때의 신장량을 규정하고 있지만, 이것은, 당해 W_MD300 과 사용시의 단부 이상이나 얻어지는 편광 필름의 염색 불균일에 상관이 있기 때문이다.

상기 W_MD30 은 이하의 방법에 의해 구할 수 있다. 즉, 먼저, 측정 대상으로 하는 PVA 필름으로부터 폭 방향 (TD) 40 ㎜ × 길이 방향 (MD) 270 ㎜ 의 사각형의 샘플을 잘라낸다. 여기서 당해 샘플은, 예를 들어, 대상이 되는 PVA 필름의 폭 방향 중앙부로부터 잘라내면 된다. 다음으로, 당해 샘플의 270 ㎜ 길이의 양단으로부터 10 ㎜ 씩 내측에 유성 매직 (선의 굵기가 0.3 ㎜) 으로 표선을 넣는다. 양단의 표선으로부터 외측 부분을 시판되는 클립 (척 폭 40 ㎜, 질량 7.8 g (수중에서의 중량 7.3 g)) 으로 끼우고, 일방의 클립은 번선 등의 봉상 지그로 고정시킨다. 표선간 거리가 250 ㎜ 인 것을 확인 후, 원통상의 투명한 수조 (메스 실린더 등) 에 저장한 30 ℃ 로 온도 조절한 순수에, 클립이 붙은 샘플을 샘플 전체가 수중에 들어가도록, 신속하게 샘플 장변을 수직 (연직) 으로 침지한다. 침지 직후에 수조 상부에 봉상 지그를 걸어 샘플 장변을 수직 (연직) 이 되도록 고정시킨다. 그 후, 금속제의 자를 수중에 침지하여, 샘플의 침지로부터 30 초 후에 표선간 거리를 측정한다. 0.5 ㎜ 간격으로 판독한 당해 측정값으로부터 원래의 표선간 거리 (250 ㎜) 를 빼고 신장량 (W_MD30) (단위는 ㎜) 을 산출한다.

한편, 상기 W_TD300 은 이하의 방법에 의해 구할 수 있다. 즉, 먼저, 측정 대상으로 하는 PVA 필름으로부터 폭 방향 (TD) 270 ㎜ × 길이 방향 (MD) 40 ㎜ 의 사각형의 샘플을 잘라낸다. 여기서 당해 샘플은, 예를 들어, 대상이 되는 PVA 필름의 폭 방향 중앙부로부터 잘라내면 된다. 다음으로, 당해 샘플의 270 ㎜ 길이의 양단으로부터 10 ㎜ 씩 내측에 유성 매직 (선의 굵기가 0.3 ㎜) 으로 표선을 넣는다. 양단의 표선으로부터 외측 부분을 시판되는 클립 (척 폭 40 ㎜, 질량 7.8 g (수중에서의 중량 7.3 g)) 으로 끼우고, 일방의 클립은 번선 등의 봉상 지그로 고정시킨다. 표선간 거리가 250 ㎜ 인 것을 확인 후, 원통상의 투명한 수조 (메스 실린더 등) 에 저장한 30 ℃ 로 온도 조절한 순수에, 클립이 붙은 샘플을 샘플 전체가 수중에 들어가도록, 신속하게 샘플 장변을 수직 (연직) 으로 침지한다. 침지 직후에 수조 상부에 봉상 지그를 걸어 샘플 장변을 수직 (연직) 이 되도록 고정시킨다. 그 후, 금속제의 자를 수중에 침지하여, 샘플의 침지로부터 300 초 후에 표선간 거리를 측정한다. 0.5 ㎜ 간격으로 판독한 당해 측정값으로부터 원래의 표선간 거리 (250 ㎜) 를 빼고 신장량 (W_TD300) (단위는 ㎜) 을 산출한다.

본 발명의 PVA 필름을 구성하는 PVA 로는, 비닐에스테르를 중합하여 얻어지는 폴리비닐에스테르계 중합체를 비누화함으로써 제조되는 것을 사용할 수 있다. 비닐에스테르로는, 예를 들어, 포름산비닐, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 발레르산비닐, 라우르산비닐, 스테아르산비닐, 벤조산비닐, 피발산비닐, 버사트산비닐 등을 들 수 있다. 상기 비닐에스테르 중에서도, 입수 용이성, 비용, PVA 의 제조의 용이성 등의 관점에서, 아세트산비닐이 바람직하다.

상기 폴리비닐에스테르계 중합체는, 단량체로서 1 종 또는 2 종 이상의 비닐에스테르만을 사용하여 얻어진 것이 바람직하고, 단량체로서 1 종의 비닐에스테르만을 사용하여 얻어진 것이 보다 바람직하지만, 1 종 또는 2 종 이상의 비닐에스테르와, 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체이어도 된다.

이와 같은 비닐에스테르와 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어, 에틸렌 ; 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐 등의 탄소수 3 ∼ 30 의 올레핀 (α-올레핀 등) ; 아크릴산 또는 그 염 ; 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산n-프로필, 아크릴산i-프로필, 아크릴산n-부틸, 아크릴산i-부틸, 아크릴산t-부틸, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산도데실, 아크릴산옥타데실 등의 아크릴산에스테르 ; 메타크릴산 또는 그 염 ; 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산n-프로필, 메타크릴산i-프로필, 메타크릴산n-부틸, 메타크릴산i-부틸, 메타크릴산t-부틸, 메타크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산도데실, 메타크릴산옥타데실 등의 메타크릴산에스테르 ; 아크릴아미드 ; N-메틸아크릴아미드, N-에틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 아크릴아미드프로판술폰산 또는 그 염, 아크릴아미드프로필디메틸아민 또는 그 염, N-메틸올아크릴아미드 또는 그 유도체 등의 아크릴아미드 유도체 ; 메타크릴아미드 ; N-메틸메타크릴아미드, N-에틸메타크릴아미드, 메타크릴아미드프로판술폰산 또는 그 염, 메타크릴아미드프로필디메틸아민 또는 그 염, N-메틸올메타크릴아미드 또는 그 유도체 등의 메타크릴아미드 유도체 ; N-비닐포름아미드, N-비닐아세트아미드, N-비닐피롤리돈 등의 N-비닐아미드 ; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, n-프로필비닐에테르, i-프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르, i-부틸비닐에테르, t-부틸비닐에테르, 도데실비닐에테르, 스테아릴비닐에테르 등의 비닐에테르 ; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시안화 비닐 ; 염화 비닐, 염화 비닐리덴, 불화 비닐, 불화 비닐리덴 등의 할로겐화 비닐 ; 아세트산알릴, 염화 알릴 등의 알릴 화합물 ; 말레산 또는 그 염, 에스테르 혹은 산 무수물 ; 이타콘산 또는 그 염, 에스테르 혹은 산 무수물 ; 비닐트리메톡시실란 등의 비닐실릴 화합물 ; 아세트산이소프로페닐 등을 들 수 있다. 상기 폴리비닐에스테르계 중합체는, 이들의 다른 단량체의 1 종 또는 2 종 이상에서 유래되는 구조 단위를 가질 수 있다.

상기 폴리비닐에스테르계 중합체에 차지하는 상기 다른 단량체에서 유래되는 구조 단위의 비율은, 폴리비닐에스테르계 중합체를 구성하는 전체 구조 단위의 몰수에 기초하여, 15 몰％ 이하인 것이 바람직하고, 10 몰％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5 몰％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

상기 PVA 는 1 종 또는 2 종 이상의 그래프트 공중합 가능한 단량체에 의해 변성된 것이어도 된다. 당해 그래프트 공중합 가능한 단량체로는, 예를 들어, 불포화 카르복실산 또는 그 유도체 ; 불포화 술폰산 또는 그 유도체 ; 탄소수 2 ∼ 30 의 α-올레핀 등을 들 수 있다. PVA 에 있어서의 그래프트 공중합 가능한 단량체에서 유래되는 구조 단위의 비율은, PVA 를 구성하는 전체 구조 단위의 몰수에 기초하여, 5 몰％ 이하인 것이 바람직하다.

상기 PVA 는, 그 수산기의 일부가 가교되어 있어도 되고 가교되어 있지 않아도 된다. 또 상기 PVA 는, 그 수산기의 일부가 아세트알데히드, 부틸알데히드 등의 알데히드 화합물 등과 반응하여 아세탈 구조를 형성하고 있어도 되고, 이들 화합물과 반응하지 않고 아세탈 구조를 형성하고 있지 않아도 된다.

PVA 의 중합도는 특별히 제한되지 않지만, PVA 필름의 강도나 PVA 필름으로부터 제조되는 광학 필름의 내구성 등의 관점에서, 500 이상인 것이 바람직하고, 1,000 이상인 것이 보다 바람직하고, 1,500 이상인 것이 더욱 바람직하고, 2,000 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 중합도가 지나치게 높으면 제조 비용의 상승이나 제막시에 있어서의 공정 통과성의 불량으로 이어지는 경향이 있기 때문에, PVA 의 중합도는 10,000 이하인 것이 바람직하고, 9,000 이하인 것이 보다 바람직하고, 8,000 이하인 것이 더욱 바람직하고, 7,000 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서의 PVA 의 중합도란 JIS K6726-1994 의 기재에 준하여 측정되는 평균 중합도를 의미한다.

PVA 의 비누화도는 특별히 제한되지 않지만, PVA 필름으로부터 제조되는 광학 필름의 광학 성능이나 내구성 등의 관점에서, 90 몰％ 이상인 것이 바람직하고, 95 몰％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 98 몰％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 99 몰％ 이상인 것이 특히 바람직하고, 99.2 몰％ 이상이어도 된다. 한편, PVA 필름에 대한 염색성을 고려하면, PVA 의 비누화도는 99.99 몰％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서의 PVA 의 비누화도란, PVA 가 갖는, 비누화에 의해 비닐알코올 단위로 변환될 수 있는 구조 단위 (전형적으로는 비닐에스테르 단위) 와 비닐알코올 단위의 합계 몰수에 대해 당해 비닐알코올 단위의 몰수가 차지하는 비율 (몰％) 을 말한다. PVA 의 비누화도는 JIS K6726-1994 의 기재에 준하여 측정할 수 있다.

상기 PVA 는, 1 종의 PVA 를 단독으로 사용해도 되고, 변성의 종류나 변성률, 중합도, 비누화도 등이 서로 상이한 2 종 이상의 PVA 를 병용해도 된다. 단, 광학 필름을 제조할 때의 원단 필름으로서 사용하는 경우와 같이 본 발명의 PVA 필름에 우수한 2 차 가공성이 요구되는 경우 등에 있어서, PVA 필름이, 카르복실기, 술폰산기 등의 산성 관능기를 갖는 PVA ; 산 무수물기를 갖는 PVA ; 아미노기 등의 염기성 관능기를 갖는 PVA ; 이들의 중화물 등, 가교 반응을 촉진시키는 관능기를 갖는 PVA 를 포함하면, PVA 분자간의 가교 반응에 의해 PVA 필름의 2 차 가공성이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 상기와 같은 경우에 있어서 PVA 필름은, 산성 관능기를 갖는 PVA, 산 무수물기를 갖는 PVA, 염기성 관능기를 갖는 PVA 및 이들의 중화물 모두 포함하지 않는 것이 바람직하고, PVA 로서, 비닐에스테르만을 단량체에 사용하여 얻어진 폴리비닐에스테르계 중합체를 비누화함으로써 제조된 PVA, 및/또는 비닐에스테르와 에틸렌 및/또는 탄소수 3 ∼ 30 의 올레핀만을 단량체에 사용하여 얻어진 폴리비닐에스테르계 중합체를 비누화함으로써 제조된 PVA 만을 포함하는 것이 보다 바람직하고, PVA 로서, 비닐에스테르만을 단량체에 사용하여 얻어진 폴리비닐에스테르계 중합체를 비누화함으로써 제조된 PVA, 및/또는 비닐에스테르와 에틸렌만을 단량체에 사용하여 얻어진 폴리비닐에스테르계 중합체를 비누화함으로써 제조된 PVA 만을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

PVA 필름에 있어서의 PVA 의 함유율은, 50 ∼ 100 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 80 ∼ 100 질량％ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 85 ∼ 100 질량％ 의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 PVA 필름은 충격 강도 등의 기계적 물성이나 2 차 가공시의 공정 통과성 등을 향상시킬 수 있는 점에서 가소제를 포함하는 것이 바람직하다. 가소제로는 다가 알코올이 바람직하게 사용되고, 예를 들어 에틸렌글리콜, 글리세린, 디글리세린, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판 등을 들 수 있다. 본 발명의 PVA 필름은, 이들 가소제의 1 종 또는 2 종 이상을 포함할 수 있다. 이들 가소제 중에서도, 본 발명의 PVA 필름을 연신하여 사용할 때에 있어서의 연신성의 향상 효과가 우수한 점에서, 글리세린, 디글리세린 및 에틸렌글리콜 중 1 종 또는 2 종 이상이 바람직하다.

PVA 필름에 있어서의 가소제의 함유량은, PVA 필름에 포함되는 PVA 100 질량부에 대해 1 질량부 이상인 것이 바람직하고, 3 질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 5 질량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또, 30 질량부 이하인 것이 바람직하고, 25 질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 20 질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다. 당해 함유량이 1 질량부 이상인 것에 의해 PVA 필름의 연신성을 보다 향상시킬 수 있다. 한편, 당해 함유량이 30 질량부 이하인 것에 의해 PVA 필름의 취급성이 향상된다.

본 발명의 PVA 필름은, 그 취급성이나, 또 PVA 필름을 제조할 때의 제막 장치로부터의 박리성의 향상 등의 관점에서 계면 활성제를 포함하는 것이 바람직하다. 계면 활성제의 종류에 특별히 한정은 없고, 예를 들어 아니온계 계면 활성제, 논이온계 계면 활성제 등을 들 수 있다.

아니온계 계면 활성제로는, 예를 들어 라우르산칼륨 등의 카르복실산형 ; 옥틸술페이트 등의 황산에스테르형 ; 도데실벤젠술포네이트 등의 술폰산형 등을 들 수 있다.

논이온계 계면 활성제로는, 예를 들어 폴리옥시에틸렌올레일에테르 등의 알킬에테르형 ; 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르 등의 알킬페닐에테르형 ; 폴리옥시에틸렌라우레이트 등의 알킬에스테르형 ; 폴리옥시에틸렌라우릴아미노에테르 등의 알킬아민형 ; 폴리옥시에틸렌라우르산아미드 등의 알킬아미드형 ; 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌에테르 등의 폴리프로필렌글리콜에테르형 ; 라우르산디에탄올아미드, 올레산디에탄올아미드 등의 알칸올아미드형 ; 폴리옥시알킬렌알릴페닐에테르 등의 알릴페닐에테르형 등을 들 수 있다.

본 발명의 PVA 필름은, 이들 계면 활성제의 1 종 또는 2 종 이상을 포함할 수 있다. 이들 계면 활성제 중에서도, 제막시의 막면 이상의 저감 효과가 우수한 점 등에서, 논이온계 계면 활성제가 바람직하고, 특히 알칸올아미드형의 계면 활성제가 보다 바람직하고, 지방족 카르복실산 (예를 들어, 탄소수 8 ∼ 30 의 포화 또는 불포화 지방족 카르복실산 등) 의 디알칸올아미드 (예를 들어, 디에탄올아미드 등) 가 더욱 바람직하다.

PVA 필름에 있어서의 계면 활성제의 함유량은, PVA 필름의 취급성이나, 또 PVA 필름을 제조할 때의 제막 장치로부터의 박리성이 보다 향상되고, 또 블로킹의 발생을 저감시킬 수 있는 점에서, PVA 필름에 포함되는 PVA 100 질량부에 대해, 0.01 질량부 이상인 것이 바람직하고, 0.02 질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.05 질량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또, 1 질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.3 질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 PVA 필름은, 필요에 따라, 안정화제 (산화 방지제, 자외선 흡수제, 열안정제 등), 상용화제, 블로킹 방지제, 난연제, 대전 방지제, 활제, 분산제, 유동화제, 항균제 등의 각종 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 본 발명의 PVA 필름은 이들 첨가제의 1 종 또는 2 종 이상을 포함할 수 있다.

PVA 필름의 휘발분율은, 그 취급성 등의 관점에서, 1 질량％ 이상 5 질량％ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 휘발분율은 2 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 또, 4 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. PVA 필름의 휘발분율은 후술하는 PVA 막의 휘발분율과 동일하게 하여 구할 수 있다.

본 발명의 PVA 필름의 형상은 특별히 제한되지 않지만, 보다 균일한 PVA 필름을 연속하여 원활하게 제조할 수 있음과 함께, 그것을 사용하여 편광 필름 등의 광학 필름을 제조하는 경우 등에 있어서도 연속하여 사용할 수 있는 점에서 장척의 필름인 것이 바람직하다. 장척의 필름은, 원통상의 코어에 권취하는 것 등 필름 롤의 형태로 하는 것이 바람직하다. 장척의 필름인 경우에 있어서 PVA 필름의 길이 (길이 방향 (MD) 의 길이) 는 특별히 제한되지 않고, 용도 등에 따라 적절히 설정할 수 있는데, 필름 롤로부터 연속적으로 권출하여 사용하는 경우 등에 있어서 PVA 필름의 길이가 보다 길수록 필름 롤을 전환할 때의 로스를 줄일 수 있으므로, 당해 길이는 5 m 이상인 것이 바람직하고, 100 m 이상인 것이 보다 바람직하고, 500 m 이상인 것이 더욱 바람직하고, 1,000 m 이상인 것이 특히 바람직하고, 5,000 m 이상, 나아가서는 8,000 m 이상이어도 된다. 당해 길이의 상한에 특별히 제한은 없지만, 당해 길이는 예를 들어 50,000 m 이하, 나아가서는 20,000 m 이하로 할 수 있다.

본 발명의 PVA 필름의 폭은 특별히 제한되지 않고, PVA 필름이나, 그것으로부터 제조되는 편광 필름 등의 광학 필름의 용도 등에 따라 적절히 설정할 수 있는데, 최근, 액정 텔레비전이나 액정 모니터의 대화면화가 진행되고 있는 점에서, PVA 필름의 폭을 2 m 이상, 보다 바람직하게는 3 m 이상, 더욱 바람직하게는 4 m 이상으로 해 두면, 이들 용도에 바람직하다. 한편, PVA 필름의 폭이 지나치게 넓으면 실용화되어 있는 장치로 광학 필름을 제조할 때에 1 축 연신 자체를 균일하게 실시하는 것이 곤란해지기 쉽기 때문에, PVA 필름의 폭은 8 m 이하인 것이 바람직하고, 7 m 이하, 나아가서는 6 m 이하이어도 된다.

[PVA 필름의 제조 방법]

본 발명의 PVA 필름의 제법은 특별히 한정되지 않지만, 이하의 본 발명의 제조 방법에 의하면, 본 발명의 PVA 필름을 양호한 생산성으로 원활하게 연속하여 제조할 수 있다.

즉, 두께가 50 ㎛ 이하인 PVA 필름을 제조하기 위한 본 발명의 제조 방법은, 회전축이 서로 평행한 건조 롤과 열 처리 롤을 구비하는 제막 장치를 사용하고, 당해 제막 장치의 제 1 건조 롤 상에 PVA 를 포함하는 제막 원액을 막상으로 토출하여 건조시키고, 그것에 계속되는 건조 롤로 추가로 건조시키고, 그 후, 복수의 열 처리 롤로 열 처리하여 PVA 필름을 제조하고, 여기서, 최상류측에 위치하는 열 처리 롤을 열 처리 롤 (A) 로 하고, 최하류측에 위치하는 열 처리 롤을 열 처리 롤 (B) 로 했을 때에, 열 처리 롤 (A) 에 접촉하기 직전의 PVA 막의 휘발분율이 3 질량％ 이상 7 질량％ 이하이고, 열 처리 롤 (A) 의 주속 (S_A) 에 대한 열 처리 롤 (B) 의 주속 (S_B) 의 비 (S_B/S_A) 가 0.999 이하이고, 열 처리 롤 (A) 로부터 열 처리 롤 (B) 까지의 각 열 처리 롤의 표면 온도가 모두 87 ℃ 이상 121 ℃ 이하이다.

PVA 필름의 제조에 사용하는, 회전축이 서로 평행한 건조 롤과 열 처리 롤을 구비하는 제막 장치에 있어서, 보다 균일한 PVA 필름이 얻어지는 점 등에서, 건조 롤의 수는, 4 개 이상인 것이 바람직하고, 5 개 이상인 것이 보다 바람직하고, 6 개 이상인 것이 더욱 바람직하고, 8 개 이상인 것이 특히 바람직하고, 또 30 개 이하인 것이 바람직하고, 20 개 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한 본 명세서에 있어서, 상기 건조 롤 중 최상류측에 위치하는 건조 롤 (제막 원액을 토출하는 건조 롤) 을 제 1 건조 롤로 칭하고, 나머지의 건조 롤에 대해서는, 제 1 건조 롤로부터 하류측을 향하여 순서대로, 제 2 건조 롤, 제 3 건조 롤, 제 4 건조 롤, … 로 칭한다. 또, 제막 중의 PVA 막의 휘발분율이 12 질량％ 가 되었을 때의 건조 롤 (2 개의 건조 롤 사이에서 12 질량％ 가 된 경우에는 그 중의 하류측의 건조 롤) 을 「건조 롤 (X)」이라고 하고, 열 처리 롤의 직전에 위치하는 건조 롤을 「건조 롤 (Y)」이라고 칭한다.

또 상기 제막 장치에 있어서, 열 처리 롤의 수는 2 개 이상인 한 특별히 제한은 없지만, PVA 막의 표리 양면에 대해 균일하게 열 처리하는 관점에서, 열 처리 롤의 수는, 3 개 이상인 것이 바람직하고, 4 개 이상인 것이 보다 바람직하고, 또 10 개 이하인 것이 바람직하고, 8 개 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한 상기와 같이 본 명세서에 있어서, 상기 열 처리 롤 중 최상류측에 위치하는 열 처리 롤을 「열 처리 롤 (A)」이라고 칭하고, 최하류측에 위치하는 열 처리 롤을 「열 처리 롤 (B)」이라고 칭한다.

건조 롤 및/또는 열 처리 롤은, 예를 들어, 니켈, 크롬, 구리, 철, 스테인리스 스틸 등의 금속으로부터 형성되어 있는 것이 바람직하고, 특히 롤의 표면이, 잘 부식되지 않고, 또한 경면 광택을 갖는 금속 재료로부터 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또, 건조 롤 및/또는 열 처리 롤의 내구성을 높이기 위해서, 니켈층, 크롬층, 니켈/크롬 합금층 등을 단층 또는 2 층 이상 조합하여 도금한 롤을 건조 롤 및/또는 열 처리 롤로서 사용하는 것이 바람직하다.

복수의 건조 롤을 사용하여 PVA 막을 건조시키는 데에 있어서는, PVA 막을 보다 균일하게 건조시킬 수 있고, 특히 PVA 막의 표리 양면의 물성차를 저감시킬 수 있어 얻어지는 PVA 필름의 2 차 가공시에 PVA 필름이 컬되는 것을 방지할 수 있는 것 등에서, 제 1 건조 롤로부터 건조 롤 (Y) 까지의 사이에 있어서, 각 건조 롤에 대해 PVA 막의 표리 양면을 교대로 대향시키는 것이 바람직하다. 즉, 제 1 건조 롤로부터 건조 롤 (Y) 에 이르는 과정에 있어서의 PVA 막의 방향으로서, PVA 막의 임의의 부분에 있어서, 제 1 건조 롤과 접촉하는 막면 (제 1 건조 롤 접촉면) 과, 제 1 건조 롤과 접촉하지 않는 막면 (제 1 건조 롤 비접촉면) 이, 제 1 건조 롤로부터 건조 롤 (Y) 까지의 각 건조 롤에 교대로 대향하도록 건조시키는 것이 바람직하다.

또, 복수의 열 처리 롤을 사용하여 PVA 막을 열 처리할 때에도, 보다 균일하게 열 처리를 실시할 수 있는 것 등에서, 열 처리 롤 (A) 로부터 열 처리 롤 (B) 까지의 사이에 있어서, 각 열 처리 롤에 대해 PVA 막의 표리 양면을 교대로 대향시키는 것이 바람직하다.

상기 제조 방법에서는, 제막 장치의 제 1 건조 롤 상에 PVA 를 포함하는 제막 원액을 막상으로 토출하여 건조시킨다. 제막 원액을 토출하는 데에 있어서는, 예를 들어, T 형 슬릿 다이, 호퍼 플레이트, I-다이, 립 코터 다이 등의 이미 알려진 막상 토출 장치 (막상 유연 장치) 를 사용하여, 당해 제막 원액을 제 1 건조 롤 상에 막상으로 토출 (유연) 하면 된다. 이 때에 막상 토출 장치를 조정하는 것 등으로 토출량을 조절함으로써, 얻어지는 PVA 필름의 두께를 조절할 수 있다.

PVA 를 포함하는 제막 원액은, PVA 를 액체 매체와 혼합하여 용액으로 하거나, 액체 매체 등을 포함하는 PVA 칩을 용융하여 용융액으로 하거나 하여 조제할 수 있다. 제막 원액의 조제는, 교반식 혼합 장치, 용융 압출기 등을 사용하여 실시할 수 있다. 상기 액체 매체로는, 예를 들어, 물, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등을 들 수 있고, 이들 액체 매체는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고 또는 2 종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 물, 디메틸술폭시드, 또는 양자의 혼합물이 바람직하게 사용되고, 특히 물이 보다 바람직하게 사용된다.

제막 원액에는, 원하는 바에 따라, PVA 필름의 설명에 있어서 상기한 바와 같은, 가소제, 계면 활성제, 각종 첨가제 등 중 1 종 또는 2 종 이상을 상기한 양으로 배합하는 것이 바람직하다.

제막 원액의 휘발분율은 50 질량％ 이상 90 질량％ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 휘발분율은, 55 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 또, 80 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 당해 휘발분율이 지나치게 낮으면, 제막 원액의 점도가 지나치게 높아져 제막이 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 당해 휘발분율이 지나치게 높으면, 얻어지는 PVA 필름의 두께의 균일성이 저해되는 경우가 있다. 또한, 본 명세서에서 말하는 「제막 원액의 휘발분율」이란, 하기 식 (1) 에 의해 구한 휘발분율을 말한다.

제막 원액의 휘발분율 (질량％) = 100 × (W_a - W_b)/W_a (1)

(여기서, W_a 는 제막 원액의 질량 (g) 을 나타내고, W_b 는 W_a (g) 의 제막 원액을 105 ℃ 의 전열 건조기 중에서 16 시간 건조시켰을 때의 질량 (g) 을 나타낸다.)

제 1 건조 롤의 표면 온도는, PVA 막의 건조의 균일성, 생산성 등의 관점에서, 80 ℃ 이상 120 ℃ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 표면 온도는, 85 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 90 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 93 ℃ 이상인 것이 특히 바람직하고, 또, 105 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 99 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 당해 표면 온도가 80 ℃ 이상인 것에 의해 제 1 건조 롤 상에서의 건조 효율이 향상된다. 한편, 당해 표면 온도가 120 ℃ 이하인 것에 의해 PVA 막의 발포를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

막상으로 토출된 제막 원액의 제 1 건조 롤 상에서의 건조는, 제 1 건조 롤로부터의 열에 의해서만 실시해도 되는데, 제 1 건조 롤로 가열함과 동시에, 제 1 건조 롤 비접촉면에 열풍을 분사하거나 제 1 건조 롤 비접촉면측으로부터 적외선 히터에 의해 가열하거나 하는 것 등으로서, PVA 막의 양면으로부터 열을 가하여 건조를 실시하는 것이, 균일 건조성, 건조 속도 등의 점에서 바람직하다. 또 유전 가열 장치에 의해 PVA 막을 가열할 수도 있다.

제 1 건조 롤의 주속 (S₁) 은, PVA 막의 건조의 균일성, 건조 속도 및 PVA 필름의 생산성 등의 관점에서, 8 m/분 이상 30 m/분 이하인 것이 바람직하고, 10 m/분 이상 27 m/분 이하인 것이 보다 바람직하고, 12 m/분 이상 25 m/분 이하인 것이 더욱 바람직하다.

제 1 건조 롤 상에 막상으로 토출된 제막 원액은, 제 1 건조 롤 상에서 건조되고, 제 1 건조 롤로부터 박리된다. 제 1 건조 롤로부터의 박리시의 PVA 막의 휘발분율이 지나치게 낮으면 PVA 필름의 생산성이 저하되기 쉬워지는 경향이 있고, 한편, 제 1 건조 롤로부터의 박리시의 PVA 막의 휘발분율이 지나치게 높으면, 제 1 건조 롤로부터의 박리가 곤란해지기 쉽고, 경우에 따라서는 파단되거나, 불균일이 발생하기 쉬워지거나 한다. 상기와 같은 관점에서, 제 1 건조 롤로부터의 박리시의 PVA 막의 휘발분율은, 13 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 14 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 15 질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또, 30 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 27 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 25 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

여기서, 본 명세서에 있어서의 「PVA 막의 휘발분율」이란, 하기 식 (2) 에 의해 구한 휘발분율을 말한다.

PVA 막의 휘발분율 (질량％) = 100 × (W_c- W_d)/W_c｝ (2)

(여기서, W_c 는 PVA 막으로부터 채취한 샘플의 질량 (g) 을 나타내고, W_d 는 상기 샘플 W_c(g) 를 온도 50 ℃, 압력 0.1 kPa 이하의 진공 건조기 중에 넣어 4 시간 건조시켰을 때의 질량 (g) 을 나타낸다.)

제 1 건조 롤 상에서 건조된 PVA 막은, 제 1 건조 롤로부터 박리하고, 이번에는, 제 1 건조 롤에 계속되는 제 2 건조 롤 이후의 건조 롤로 추가로 건조된다. 제 2 건조 롤에서의 건조에 있어서는, PVA 막의 제 1 건조 롤 비접촉면을 제 2 건조 롤에 대향시키는 것이 바람직하다.

복수의 건조 롤을 사용하여 PVA 막을 건조시키는 데에 있어서, 각 건조 롤의 표면 온도에 특별히 제한은 없지만, 제 1 건조 롤로부터 건조 롤 (X) 까지의 각 건조 롤의 표면 온도는, 상기한 본 발명의 PVA 필름을 보다 효율적으로 얻을 수 있는 것 등에서, 모두 70 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 72 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 73 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또, 120 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 105 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 99 ℃ 이하인 것이 특히 바람직하다. 제 2 건조 롤로부터 건조 롤 (X) 까지의 각 건조 롤의 표면 온도는, 상기한 본 발명의 PVA 필름을 보다 효율적으로 얻을 수 있는 것 등에서, 90 ℃ 이하, 85 ℃ 이하, 나아가서는 80 ℃ 이하이어도 된다.

또, 건조 롤 (X) 의 직후에 위치하는 건조 롤로부터 건조 롤 (Y) 까지의 각 건조 롤의 표면 온도는, 적당한 건조 온도를 유지하면서 건조의 균일성을 향상시킬 수 있어, 상기한 본 발명의 PVA 필름을 보다 효율적으로 얻을 수 있는 것 등에서, 모두 40 ℃ 이상 70 ℃ 미만인 것이 바람직하고, 당해 표면 온도는, 모두 45 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 50 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 55 ℃ 이상이어도 되고, 또, 65 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 63 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

건조 롤에 의해 건조된 PVA 막은, 그 후, 복수의 열 처리 롤로 열 처리된다. 복수의 열 처리 롤로 열 처리함으로써 PVA 필름의 표리 양면의 물성차를 저감시킬 수 있고, 그 2 차 가공성을 향상시킬 수 있다. 열 처리에 제공되기 직전의 PVA 막, 즉, 최상류측에 위치하는 열 처리 롤 (열 처리 롤 (A)) 에 접촉하기 직전의 PVA 막의 휘발분율은, 효과적으로 열 처리를 실시할 수 있는 것 등에서, 3 질량％ 이상 7 질량％ 이하인 것이 필요하고, 당해 휘발분율은, 4 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 또, 6 질량％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, PVA 막의 휘발분율은 열 처리 중에 변화되어도 된다.

복수의 열 처리 롤을 사용하여 PVA 막을 열 처리하는 데에 있어서, 열 처리 롤 (A) 의 주속 (S_A) 에 대한 열 처리 롤 (B) 의 주속 (S_B) 의 비 (S_B/S_A) 는 0.999 이하인 것이 필요하다. 당해 비 (S_B/S_A) 가 0.999 를 초과하면 얻어지는 PVA 필름의 W_MD30이 저하된다. 본 발명의 PVA 필름을 보다 효율적으로 얻을 수 있는 점에서, 당해 비 (S_B/S_A) 는, 0.995 이하인 것이 바람직하고, 0.993 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 얻어지는 PVA 필름에 주름이 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것 등의 관점에서는, 당해 비 (S_B/S_A) 는, 0.985 이상인 것이 바람직하고, 0.988 이상인 것이 보다 바람직하다.

또 복수의 열 처리 롤을 사용하여 PVA 막을 열 처리하는 데에 있어서, 열 처리 롤 (A) 로부터 열 처리 롤 (B) 까지의 각 열 처리 롤의 표면 온도는, 모두 87 ℃ 이상 121 ℃ 이하인 것이 필요하다. 당해 표면 온도가 87 ℃ 미만이면 얻어지는 PVA 필름의 W_TD300의 값이 지나치게 높아지고, 또 당해 표면 온도가 121 ℃ 를 초과하면 얻어지는 PVA 필름의 W_TD300의 값이 지나치게 낮아진다. 본 발명의 PVA 필름을 보다 효율적으로 얻을 수 있는 것 등에서, 당해 표면 온도는 모두 92 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 93 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 또, 119 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 117 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 114 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

열 처리 롤 (A) 로부터 열 처리 롤 (B) 까지의 각 열 처리 롤의 표면 온도는 서로 동일해도 일부 또는 전부가 상이해도 어느 쪽이어도 된다. 열 처리 롤 (A) 및 열 처리 롤 (B) 의 표면 온도에 대해서도 동일하게, 서로 동일해도 상이해도 어느 쪽이어도 되는데, 열 처리 롤 (B) 의 표면 온도는 열 처리 롤 (A) 의 표면 온도보다 5 ℃ 이상 높은 것이 바람직하고, 10 ℃ 이상 높은 것이 보다 바람직하고, 12 ℃ 이상 높은 것이 더욱 바람직하고, 15 ℃ 이상 높은 것이 특히 바람직하고, 또, 25 ℃ 이하 높은 것이 바람직하고, 20 ℃ 이하 높은 것이 보다 바람직하고, 18 ℃ 이하 높은 것이 더욱 바람직하다.

제 1 건조 롤의 주속 (S₁) 에 대한 열 처리 롤 (B) 의 주속 (S_B) 의 비 (S_B/S₁) 는, 상기한 본 발명의 PVA 필름을 보다 효율적으로 얻을 수 있는 것 등에서, 0.900 이상 1.050 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 비 (S_B/S₁) 는, 0.920 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.940 이상인 것이 더욱 바람직하고, 0.950 이상인 것이 특히 바람직하고, 또, 1.020 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.010 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.000 이하인 것이 특히 바람직하다.

상기와 같이 하여 열 처리된 PVA 막은, 필요에 따라, 조습 처리 등을 실시하고, 소정의 길이로 롤상으로 권취함으로써 본 발명의 PVA 필름을 얻을 수 있다. 또, 롤상으로 권취하기 전, 롤상으로 있는 단계 및 롤로부터 권출한 후 중 어느 하나 또는 복수의 단계에서, 당해 PVA 필름의 폭 방향 양단부 (귀) 를 절단·제거해도 된다.

상기한 일련의 처리에 의해 최종적으로 얻어지는 PVA 필름의 휘발분율은 1 질량％ 이상 5 질량％ 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 당해 휘발분율은, 2 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 또, 4 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

[PVA 필름의 용도]

본 발명의 PVA 필름의 용도에 특별히 제한은 없지만, 연신성이 우수함과 함께, 사용시에 단부 이상이 잘 발생하지 않는 점에서, 본 발명의 PVA 필름은 광학 필름을 제조할 때의 원단 필름으로서 사용하는 것이 바람직하다. 광학 필름으로는, 편광 필름, 위상차 필름 등을 들 수 있다. 특히 본 발명의 PVA 필름에 의하면 염색 불균일이 저감된 박형의 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있으므로, 본 발명의 PVA 필름은 편광 필름을 제조할 때의 원단 필름으로서 사용하는 것이 보다 바람직하다.

광학 필름은, 본 발명의 PVA 필름을 사용하여 1 축 연신하는 공정을 갖는 제조 방법에 의해 제조할 수 있고, 구체적으로는, 본 발명의 PVA 필름 그 자체, 혹은 후술하는 팽윤 처리 등을 실시하는 것 등으로 생성된 본 발명의 PVA 필름에서 유래되는 PVA 필름 (이하, 「본 발명의 PVA 필름」과 「본 발명의 PVA 필름에서 유래되는 PVA 필름」을 합쳐 「본 발명에 기초하는 PVA 필름」이라고 칭하는 경우가 있다) 을 1 축 연신하는 공정을 갖는 방법에 의해 제조할 수 있다.

본 발명의 PVA 필름을 원단 필름으로서 사용하여 편광 필름을 제조할 때의 방법은 특별히 제한되지 않고, 종래부터 채용되고 있는 어느 방법을 채용해도 된다. 이와 같은 방법으로는, 예를 들어, 본 발명에 기초하는 PVA 필름에 대해 염색 및 1 축 연신을 실시하거나, 이색성 색소를 함유하는 본 발명에 기초하는 PVA 필름에 대해 1 축 연신을 실시하거나 하는 방법을 들 수 있다. 편광 필름을 제조하기 위한 보다 구체적인 방법으로는, 본 발명에 기초하는 PVA 필름에 대해, 팽윤, 염색, 1 축 연신, 및 필요에 따라 추가로 고정 처리, 건조 처리, 열 처리 등을 실시하는 방법을 들 수 있다. 이 경우, 팽윤, 염색, 1 축 연신, 고정 처리 등의 각 처리의 순서는 특별히 제한되지 않고, 1 개 또는 2 개 이상의 처리를 동시에 실시할 수도 있다. 또, 각 처리의 1 개 또는 2 개 이상을 2 회 또는 그 이상 실시할 수도 있다.

팽윤은, 본 발명에 기초하는 PVA 필름을 물에 침지함으로써 실시할 수 있다. 물에 침지할 때의 물의 온도로는, 20 ℃ 이상 40 ℃ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 온도는, 22 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 25 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또, 38 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 35 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또, 물에 침지하는 시간으로는, 예를 들어, 0.1 분 이상인 것이 바람직하고, 0.3 분 이상인 것이 보다 바람직하고, 또, 5 분 이하인 것이 바람직하고, 3 분 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 물에 침지할 때의 물은 순수에 한정되지 않고, 각종 성분이 용해된 수용액이어도 되고, 물과 수성 매체의 혼합물이어도 된다.

염색은, 본 발명에 기초하는 PVA 필름에 대해 이색성 색소를 접촉시킴으로써 실시할 수 있다. 염색 시기로는, 1 축 연신 전, 1 축 연신시, 1 축 연신 후의 어느 단계이어도 된다. 염색은 PVA 필름을 염색욕인 요오드-요오드화 칼륨을 함유하는 용액 (특히 수용액) 중에 침지시킴으로써 실시하는 것이 일반적이고, 본 발명에 있어서도 이와 같은 염색 방법이 바람직하게 채용된다. 염색욕에 있어서의 요오드의 농도는 0.01 질량％ 이상 0.5 질량％ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 요오드화 칼륨의 농도는 0.01 질량％ 이상 10 질량％ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 또, 염색욕의 온도는 20 ℃ 이상 50 ℃ 이하, 특히 25 ℃ 이상 40 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

이색성 색소로는, 요오드계 색소나 이색성 유기 염료 (예를 들어, DirectBlack 17, 19, 154 ; DirectBrown 44, 106, 195, 210, 223 ; DirectRed 2, 23, 28, 31, 37, 39, 79, 81, 240, 242, 247 ; DirectBlue 1, 15, 22, 78, 90, 98, 151, 168, 202, 236, 249, 270 ; DirectViolet 9, 12, 51, 98 ; DirectGreen 1, 85 ; DirectYellow 8, 12, 44, 86, 87 ; DirectOrange 26, 39, 106, 107 등) 등을 들 수 있고, 요오드계 색소가 바람직하다. 요오드계 색소는, 예를 들어, 요오드 (I₂) 와 요오드화 칼륨 (KI) 을 접촉시킴으로써 발생시킬 수 있다. 이들 이색성 색소는, 1 종을 단독으로 사용해도 2 종 이상을 병용해도 된다.

본 발명에 기초하는 PVA 필름의 1 축 연신은, 습식 연신법 또는 건열 연신법 중 어느 것으로 실시해도 된다. 습식 연신법의 경우에는, 붕산을 포함하는 수용액 중에서 실시할 수도 있고, 상기한 염색욕 중이나 후술하는 고정 처리욕 중에서 실시할 수도 있다. 또 건열 연신법의 경우에는 흡수 (吸水) 후의 PVA 필름을 사용하여 공기 중에서 실시할 수 있다. 이들 중에서도, 습식 연신법이 바람직하고, 붕산을 포함하는 수용액 중에서 1 축 연신하는 것이 보다 바람직하다. 붕산 수용액에 있어서의 붕산의 농도는 0.5 질량％ 이상 6.0 질량％ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 농도는, 1.0 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.5 질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또, 5.0 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 4.0 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 붕산 수용액은 요오드화 칼륨을 함유해도 되고, 요오드화 칼륨의 농도는 0.01 질량％ 이상 10 질량％ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.

1 축 연신에 있어서의 연신 온도는 특별히 한정되지 않지만, 습식 연신법의 경우에는, 30 ℃ 이상 90 ℃ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 연신 온도는, 40 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 45 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또, 70 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 65 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또, 건열 연신법의 경우에는, 50 ℃ 이상 180 ℃ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.

1 축 연신에 있어서의 연신 배율 (다단으로 1 축 연신을 실시하는 경우에는 각 연신 배율을 곱한 전체의 연신 배율) 은, 편광 성능 면에서 필름이 절단되기 직전까지 가능한 한 연신하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 4 배 이상인 것이 바람직하고, 5 배 이상인 것이 보다 바람직하고, 5.5 배 이상인 것이 더욱 바람직하다. 연신 배율의 상한은 필름이 파단되지 않는 한 특별히 제한은 없지만, 균일한 연신을 실시하기 위해서는 8 배 이하인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서의 연신 배율은 연신 전의 필름의 길이에 기초하는 것이고, 연신을 하고 있지 않은 상태가 연신 배율 1 배에 상당한다. 연신 후의 필름 (편광 필름) 의 두께는, 25 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 23 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 18 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하고, 15 ㎛ 이하, 나아가서는 10 ㎛ 이하이어도 된다. 당해 연신 후의 필름 (편광 필름) 의 두께의 하한은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 1 ㎛ 이상, 2 ㎛ 이상, 3 ㎛ 이상, 나아가서는 5 ㎛ 이상이어도 된다.

장척의 PVA 필름을 1 축 연신하는 경우에 있어서의 1 축 연신 방향에 특별히 제한은 없고, 길이 방향에 대한 1 축 연신이나 횡방향에 대한 1 축 연신을 채용할 수 있는데, 편광 성능이 보다 우수한 편광 필름이 얻어지는 점에서 길이 방향에 대한 1 축 연신이 바람직하다. 길이 방향에 대한 1 축 연신은, 서로 평행한 복수의 롤을 구비하는 연신 장치를 사용하여, 각 롤 사이의 주속을 바꿈으로써 실시할 수 있다. 한편, 횡방향에 대한 1 축 연신은 텐터형 연신기를 사용하여 실시할 수 있다.

편광 필름의 제조에 있어서는, 필름에 대한 이색성 색소의 흡착을 강고하게 하기 위해서 고정 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 고정 처리는 필름을 고정 처리욕 중에 침지시킴으로써 실시할 수 있다. 고정 처리에 사용하는 고정 처리욕으로는, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물의 1 종 또는 2 종 이상을 포함하는 수용액을 사용할 수 있다. 또, 필요에 따라, 고정 처리욕 중에 요오드 화합물이나 금속 화합물을 첨가해도 된다. 고정 처리욕에 있어서의 붕소 화합물의 농도는, 일반적으로 2 질량％ 이상 15 질량％ 이하의 범위 내, 특히 3 질량％ 이상 10 질량％ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 고정 처리욕의 온도는, 15 ℃ 이상 60 ℃ 이하의 범위 내, 특히 25 ℃ 이상 40 ℃ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.

건조 처리 (열 처리) 는, 얻어지는 편광 필름의 치수 안정성을 향상시키고, 또 편광 성능의 저하를 억제하기 위해서, 30 ℃ 이상 150 ℃ 이하의 범위 내, 특히 50 ℃ 이상 140 ℃ 이하의 범위 내에서 실시하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 하여 얻어진 편광 필름은, 통상, 그 양면 또는 편면에, 광학적으로 투명하고, 또한 기계적 강도를 갖는 보호 필름을 첩합시켜 편광판으로 하여 사용된다. 보호 필름으로는, 3아세트산셀룰로오스 (TAC) 필름, 시클로올레핀 폴리머 (COP) 필름, 아세트산·부티르산셀룰로오스 (CAB) 필름, 아크릴계 필름, 폴리에스테르계 필름 등이 사용된다. 또, 보호 필름을 첩합시키기 위한 접착제로는, PVA 계 접착제, 우레탄계 접착제, 아크릴레이트계 접착제 등을 들 수 있고, 그 중에서도 PVA 계 접착제가 바람직하다.

상기와 같이 하여 얻어진 편광판은, 아크릴계 등의 점착제를 피복한 후, 유리 기판에 첩합시켜 LCD 의 부품으로서 사용할 수 있다. 이 때, 위상차 필름, 시야각 향상 필름, 휘도 향상 필름 등을 추가로 첩합시켜도 된다.

실시예

이하에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예, 비교예 및 참고예에 있어서 채용된 각 측정 또는 평가 방법을 이하에 나타낸다.

[W_MD30의 측정]

PVA 필름의 폭 방향 중앙부로부터 폭 방향 (TD) 40 ㎜ × 길이 방향 (MD) 270 ㎜ 의 사각형의 샘플을 잘라냈다. 다음으로, 당해 샘플의 270 ㎜ 길이의 양단으로부터 10 ㎜ 씩 내측에 유성 매직 (선의 굵기가 0.3 ㎜) 으로 표선을 넣었다. 양단의 표선으로부터 외측 부분을 시판되는 클립 (척 폭 40 ㎜, 질량 7.8 g (수중에서의 중량 7.3 g)) 으로 끼우고, 일방의 클립은 봉상 지그로 고정시켰다. 표선간 거리가 250 ㎜ 인 것을 확인 후, 원통상의 투명한 수조에 저장한 30 ℃ 로 온도 조절한 순수에, 클립이 붙은 샘플을 샘플 전체가 수중에 들어가도록, 신속하게 샘플 장변을 수직 (연직) 으로 침지하였다. 침지 직후에 수조 상부에 봉상 지그를 걸어 샘플 장변을 수직 (연직) 이 되도록 고정시켰다. 그 후, 금속제의 자를 수중에 침지하여, 샘플의 침지로부터 30 초 후에 표선간 거리를 측정하였다. 0.5 ㎜ 간격으로 판독한 당해 측정값으로부터 원래의 표선간 거리 (250 ㎜) 를 빼고 신장량 (W_MD30) (단위는 ㎜) 을 산출하였다.

[W_TD300의 측정]

PVA 필름의 폭 방향 중앙부로부터 폭 방향 (TD) 270 ㎜ × 길이 방향 (MD) 40 ㎜ 의 사각형의 샘플을 잘라냈다. 다음으로, 당해 샘플의 270 ㎜ 길이의 양단으로부터 10 ㎜ 씩 내측에 유성 매직 (선의 굵기가 0.3 ㎜) 으로 표선을 넣었다. 양단의 표선으로부터 외측 부분을 시판되는 클립 (척 폭 40 ㎜, 질량 7.8 g (수중에서의 중량 7.3 g)) 으로 끼우고, 일방의 클립은 봉상 지그로 고정시켰다. 표선간 거리가 250 ㎜ 인 것을 확인 후, 원통상의 투명한 수조에 저장한 30 ℃ 로 온도 조절한 순수에, 클립이 붙은 샘플을 샘플 전체가 수중에 들어가도록, 신속하게 샘플 장변을 수직 (연직) 으로 침지하였다. 침지 직후에 수조 상부에 봉상 지그를 걸어 샘플 장변을 수직 (연직) 이 되도록 고정시켰다. 그 후, 금속제의 자를 수중에 침지하여, 샘플의 침지로부터 300 초 후에 표선간 거리를 측정하였다. 0.5 ㎜ 간격으로 판독한 당해 측정값으로부터 원래의 표선간 거리 (250 ㎜) 를 빼고 신장량 (W_TD300) (단위는 ㎜) 을 산출하였다.

[PVA 필름의 연신성의 평가]

PVA 필름의 연신성의 지표로서, 연신욕에 있어서의 연신시의 장력을 측정하고, 이하의 기준에 따라 연신성을 평가하였다.

◎ : 10 ㎫ 이상 12 ㎫ 이하

○ : 12 ㎫ 를 초과 15 ㎫ 이하

△ : 15 ㎫ 를 초과 18 ㎫ 이하

× : 10 ㎫ 미만 또는 18 ㎫ 를 초과한다.

[단부 이상의 평가]

팽윤욕을 통과한 직후의 롤에 있어서의 필름의 단부 이상을, 이하의 기준에 따라 평가하였다.

○ : 단부 이상을 전혀 확인할 수 없다.

△ : 단부 이상을 약간 확인할 수 있다.

× : 단부 이상을 분명히 확인할 수 있다.

[편광 필름의 염색 불균일의 평가]

크로스 니콜 상태의 2 장의 편광판 (단체 투과율 42.3 ％, 편광도 99.99 ％) 사이에 제조한 편광 필름을 끼운 후, 암실에서, 휘도 10,000 cd/㎡ 의 라이트 박스를 사용하여 광을 투과시켰을 때의 염색 불균일을 관찰하고, 이하의 기준에 따라 평가하였다.

◎ : 염색 불균일을 전혀 확인할 수 없다.

○ : 염색 불균일을 약간 확인할 수 있다.

△ : 염색 불균일을 비교적 명료하게 확인할 수 있다.

× : 염색 불균일을 분명히 확인할 수 있다.

[실시예 1]

《PVA 필름의 제조》

PVA (에틸렌과 아세트산비닐을 공중합함으로써 얻어진 에틸렌 변성 폴리아세트산비닐을 비누화함으로써 얻어진 에틸렌 변성 PVA, 에틸렌 단위의 함유율 2.0 몰％, 중합도 2,400, 비누화도 99.9 몰％) 100 질량부, 글리세린 10 질량부, 라우르산디에탄올아미드 0.1 질량부 및 물로 이루어지는 휘발분율 66 질량％ 의 제막 원액을, T 형 슬릿 다이로부터 회전축이 서로 평행한 복수의 건조 롤과 복수의 열 처리 롤을 구비하는 제막 장치의 제 1 건조 롤 (표면 온도 93.5 ℃, 주속 (S₁) 14.5 m/분) 상에 막상으로 토출하고, 제 1 건조 롤 상에서, 제 1 건조 롤 비접촉면의 전체에 90 ℃ 의 열풍을 5 m/초의 풍속으로 분사하면서 휘발분율 15 질량％ 가 될 때까지 건조시키고, 제 1 건조 롤로부터 박리하였다.

이어서, PVA 막의 제 1 건조 롤 비접촉면이 제 2 건조 롤에 대향하도록 하여 각 건조 롤에 대해 PVA 막의 표리 양면을 교대로 대향시키면서, 제 2 건조 롤 이후의 건조 롤로 PVA 막을 그 휘발분율이 5 질량％ 가 될 때까지 추가로 건조시켰다. 또한, PVA 막의 휘발분율이 12 질량％ 가 되었을 때의 건조 롤 (건조 롤 (X)) 은 제 5 건조 롤이며, 제 2 건조 롤로부터 제 5 건조 롤까지의 각 건조 롤의 표면 온도를 75 ℃ 로 하고, 제 6 건조 롤 이후의 각 건조 롤의 표면 온도를 60 ℃ 로 하였다.

그 후, 각 열 처리 롤에 대해 PVA 막의 표리 양면을 교대로 대향시키면서, 복수의 열 처리 롤로 PVA 막에 열 처리를 실시하였다. 이 때에, 최상류측에 위치하는 열 처리 롤 (열 처리 롤 (A)) 의 주속 (S_A) 에 대한 최하류측에 위치하는 열 처리 롤 (열 처리 롤 (B)) 의 주속 (S_B) 의 비 (S_B/S_A) 를 0.991 로 하고, 각 열 처리 롤의 표면 온도를 99 ∼ 115 ℃ 로 하였다 (열 처리 롤 (A) 의 표면 온도 99 ℃, 열 처리 롤 (B) 의 표면 온도 115 ℃). 제 1 건조 롤의 주속 (S₁) 에 대한 열 처리 롤 (B) 의 주속 (S_B) 의 비 (S_B/S₁) 는 0.965 였다.

상기와 같이 하여 열 처리를 실시한 후, 권취하여, 롤상의 PVA 필름 (두께 45 ㎛, 폭 3 m, 길이 5,000 m, 휘발분율 3 질량％) 을 얻었다.

얻어진 PVA 필름에 대해, 상기한 방법에 따라 W_MD30 및 W_TD300을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타냈다.

《편광 필름의 제조》

상기에서 얻어진 PVA 필름을 롤로부터 권출하고, 슬릿하여 폭 방향 중앙부로부터 폭 650 ㎜ 의 부분을 연속적으로 잘라내고, 이어서, 각 처리를 실시하여 편광 필름을 연속적으로 제조하였다.

즉, PVA 필름을, 팽윤욕 (수온 30 ℃) 중에 침지하고, 계속해서, 염색욕 (수온 32 ℃, 요오드를 0.07 질량％ 및 요오드화 칼륨을 1.6 질량％ 함유하는 수용액), 고정 처리욕 (수온 32 ℃, 붕산을 2.6 질량％ 함유하는 수용액), 연신욕 (수온 58 ℃, 붕산을 2.8 질량％ 및 요오드화 칼륨을 5.0 질량％ 함유하는 수용액), 세정욕 (수온 22 ℃, 붕산을 1.5 질량％ 및 요오드화 칼륨을 5.0 질량％ 함유하는 수용액) 에 순차 침지하고, 추가로 건조로 (온도 40 ℃) 에서 건조시켜 편광 필름을 제조하였다. 또한, 팽윤욕에 침지하는 시간으로는, 박형의 PVA 필름에 대응시키기 위해, 비교적 짧은 40 초간을 채용하였다. 또, 총 연신 배율은 6.3 배로 하였다.

당해 편광 필름의 제조에 있어서, 상기한 방법에 따라 사용한 PVA 필름의 연신성을 평가함과 함께 단부 이상의 평가를 실시하였다. 또 얻어진 편광 필름에 대해, 상기한 방법에 따라 염색 불균일을 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타냈다.

《실시예 2, 3 및 비교예 1 ∼ 3》

PVA 필름의 제조 조건을 표 1 과 같이 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 PVA 필름을 제조함과 함께 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 제조하였다. 그리고, 실시예 1 과 동일하게 하여 각 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타냈다.

Claims

두께가 50 ㎛ 이하인 폴리비닐알코올계 중합체 필름으로서, 당해 폴리비닐알코올계 중합체 필름의 샘플을 30 ℃ 의 물에 30 초간 침지했을 때의 침지 전의 길이 방향 250 ㎜ 의 부분에 있어서의 길이 방향의 신장량 (W_MD30) 이 35 ㎜ 이상 60 ㎜ 이하이고, 당해 폴리비닐알코올계 중합체 필름의 샘플을 30 ℃ 의 물에 300 초간 침지했을 때의 침지 전의 폭 방향 250 ㎜ 의 부분에 있어서의 폭 방향의 신장량 (W_TD300) 이 53 ㎜ 이상 65 ㎜ 이하인, 폴리비닐알코올계 중합체 필름.
제 1 항에 있어서,
폭이 2 m 이상인, 폴리비닐알코올계 중합체 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
광학 필름 제조용 원단 필름인, 폴리비닐알코올계 중합체 필름.
제 3 항에 있어서,
광학 필름이 편광 필름인, 폴리비닐알코올계 중합체 필름.
두께가 50 ㎛ 이하인 폴리비닐알코올계 중합체 필름의 제조 방법으로서, 회전축이 서로 평행한 건조 롤과 열 처리 롤을 구비하는 제막 장치를 사용하고, 당해 제막 장치의 제 1 건조 롤 상에 폴리비닐알코올계 중합체를 포함하는 제막 원액을 막상으로 토출하여 건조시키고, 그것에 계속되는 건조 롤로 추가로 건조시키고, 그 후, 복수의 열 처리 롤로 열 처리하여 폴리비닐알코올계 중합체 필름을 제조하고, 여기서, 최상류측에 위치하는 열 처리 롤을 열 처리 롤 (A) 로 하고, 최하류측에 위치하는 열 처리 롤을 열 처리 롤 (B) 로 했을 때에, 열 처리 롤 (A) 에 접촉하기 직전의 폴리비닐알코올계 중합체막의 휘발분율이 3 질량％ 이상 7 질량％ 이하이고, 열 처리 롤 (A) 의 주속 (S_A) 에 대한 열 처리 롤 (B) 의 주속 (S_B) 의 비 (S_B/S_A) 가 0.999 이하이고, 열 처리 롤 (A) 로부터 열 처리 롤 (B) 까지의 각 열 처리 롤의 표면 온도가 모두 87 ℃ 이상 121 ℃ 이하인, 폴리비닐알코올계 중합체 필름의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
폴리비닐알코올계 중합체막의 휘발분율이 12 질량％ 가 되었을 때의 건조 롤을 건조 롤 (X) 로 하고, 열 처리 롤 (A) 의 직전에 위치하는 건조 롤을 건조 롤 (Y) 로 했을 때에, 제 1 건조 롤로부터 건조 롤 (X) 까지의 각 건조 롤의 표면 온도가 모두 70 ℃ 이상이고, 건조 롤 (X) 의 직후에 위치하는 건조 롤로부터 건조 롤 (Y) 까지의 각 건조 롤의 표면 온도가 모두 40 ℃ 이상 70 ℃ 미만인, 폴리비닐알코올계 중합체 필름의 제조 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
제 1 건조 롤의 주속 (S₁) 에 대한 열 처리 롤 (B) 의 주속 (S_B) 의 비 (S_B/S₁) 가 0.900 이상 1.050 이하인, 폴리비닐알코올계 중합체 필름의 제조 방법.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
열 처리 롤 (A) 의 직전에 위치하는 건조 롤을 건조 롤 (Y) 로 했을 때에, 제 1 건조 롤로부터 건조 롤 (Y) 까지의 사이에 있어서, 각 건조 롤에 대해 폴리비닐알코올계 중합체막의 표리 양면을 교대로 대향시키는, 폴리비닐알코올계 중합체 필름의 제조 방법.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
광학 필름 제조용 원단 필름의 제조 방법인, 폴리비닐알코올계 중합체 필름의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
광학 필름이 편광 필름인, 폴리비닐알코올계 중합체 필름의 제조 방법.
제 3 항에 기재된 폴리비닐알코올계 중합체 필름으로부터 제조한 광학 필름.
제 4 항에 기재된 폴리비닐알코올계 중합체 필름으로부터 제조한 편광 필름.